DE1938404A1

DE1938404A1 - Leitung und/oder Raum zur Aufnahme oder Fuehrung von heissen Gasen

Info

Publication number: DE1938404A1
Application number: DE19691938404
Authority: DE
Inventors: Deutschmann Dipl-Ing Herbert; Wolfgang Kruczek; Karl-Heinz De Lazzer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1969-07-29
Filing date: 1969-07-29
Publication date: 1971-02-11
Also published as: US3750403A

Description

Daimler Benz Aktiengesellschaft Daim 8i8i/4

Stuttgart-Untertürkheim 23. Juli 1969

EPT Ro/Wi

Betr»; Patent- und G-ebrauchsmusterhilf sanmeldung

Leitung und/oder Raum zur Aufnahme oder Führung von heißen Gasen

Die Erfindung betrifft Leitungen und/oder Räume, die vorzugsweise mit einem Kühlwassermantel versehen sind und zur Aufnahme oder Führung von heißen Gasen dienen, vorzugsweise aber als Abgasleitungen und/oder Verbrennungsräume von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren mit Abgas-Turboladern Verwendung finden.

Bei derartigen Leitungen bzw. Räumen tritt das Problem auf, daß | einerseits die Außenhauttemperatur der Leitung bzw. des Verbrennungsraumes niedrig gehalten werden soll und andererseits I die Gastemperatur möglichst hoch bleiben soll. Besonders wichtig ist dieses Problem bei den Leitungen von Dieselmotoren mit Abgasturboladern, weil man dort bestrebt ist, dem Turbolader ein möglichst großes Energieniveau zur Verfügung zu stellen.

Bei den bekannten Ausführungen sind die gasführenden Leitungen

und Verbrennungsräume mit einem Kühlwassermantel zum Niedrighalten der Außentemperatur der Leitungen bzw. der Verbrennungsräume versehen. Dieser Kühlwassermantel setzt jedoch zugleich die

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Abgastemperatur und damit das Energieangebot für den Abgasturbolader stark herab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gasführende Leitungen bzw. Verbrennungsräume zu schaffen, die infolge einer geeigneten Isolation eine kühle Außenhaut besitzen und gleichzeitig zur Leitunge» oder zur Aufnahme eines Gases mit hoher Wärmeenergie dienen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitungen und/oder Räume, auf der mit dem Gas in Berührung stehenden Wandseite eine Wärmeisolation aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die vorzugsweise aus Aluminiumguß hergestellte Wand der Leitung bzw. des Verbrennungsraumes auf der Innenseite mit einer besonderen Wand ausgekleidet, wobei sich zwischen den beiden Wänden ein Luftspalt befindet. Die Wand der Leitung bzw. des Verbrennungsraumes kann vorteilhaft mit einer Blechwand ausgekleidet sein, die durch Leisten im Guß der Wand oder durch Sicken im Blech in einem bestimmten Abstand von der Wand gehalten wird. Es ergibt sich so sehr vorteilhaft zwischen dem Gußrohr bzw. der Wand des Gasraumes und dem Blech ein Luftspalt, wobei die Luft als wärmeisolierendes Polster dient. Ein Wärmeübergang ergibt sich nur an den schmalen Berührungsstellen des Bleches mit dem Gußrohr bzw. der Gußwand an den Leisten. Die gasführende Leitung bzw. der Verbrennungsraum können üblicherweise an ihrer Außenfläche durch Luft oder Kühlwasser gekühlt werden, ohne daß die Abgastemperatur im Inneren der Leitung bzw. des Brennraumes wesentlich herabgesetzt wird.

Nach einem weiteren sehr vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist in die Leitung bzw. den Brennraum eine isolierende Blechauskleidung eingegossen, die sich bei der Abkühlung der Leitung nach dem

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Gießen durch die Schwindung des Metalls von der Wand abhebt und

/sich

sich gegebenenfalls in Palten legt, so daß/em Zwischenraum zwischen der Blechauskleidung und der Leitungswand bzw. der Blechauskleidung und der Brennraumwand ausbildet. Durch das Eingießen der Blechauskleidung können die Herstellungskosten wesentlich herabgesetzt werden. Die Lage und Größe der Luftspalte kann in etwa bei geeigneter Gestaltung,der AbgasSammelleitung bzw. des Verbrennungsraumes im voraus festgelegt werden. Es ist aber auch? durchaus denkbar, daß zur "Wärmeisolierung andere Auskleidungen Verwendung finden.

Vorteilhaft könnte auf der mit dem Gas in Berührung stehenden Wandseite auch eine Keramikschicht als Wärmeisolierung aufgetragen werden. Das Auftragen der Keramikschicht könnte durch Aufspritzen erfolgen. Auch könnte zwischen Wand und Keramikschicht eine Zwischenschicht vorgesehen werden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Montage, wenn die gasführenden Leitungen bzw. Brennräume mehrteilig ausgeführt sind, wobei die Teilung in axialer oder radialer Richtung erfolgen kann. Zweckmäßig erscheint es, die Leitung in zwei Halbschalen geteilt auszuführen. Die Halbschalen können so in einfacher Weise vor der Montage mit einer Wärmeisolierung ausgekleidet werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der zwei vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:

eine

Fig. 1 den Querschnitt durch/Abgassammelleitung mit einer eingesetzten Blechauskleidung und

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Pig. 2 einen Querschnitt durch eine weitere Abgassammelleitung mit einer eingegossenen Blechauskleidung.

Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Abgassammelleitung ist in Fig.' 1 dargestellt. Die AbgasSammelleitung 6 ist dort an ihrer Innenwand 7 mit einer Blechwand 8 ausgekleidet, die durch Leisten 9 im Guß der Wand 7 in einem bestimmten Abstand von der Wand gehalten wird, so daß sich zwischen der Blechwand und der Innenwand 7 der Abgassammelleitung 6 ein Luftspalt 10 ergibt. Die Gußleisten 9 sind in einem bestimmten Abstand voneinander an der Innenwand 7 angeordnet. Die sich in dem Luftspalt 10 befindliche Luft sorgt für eine gute Wärmeisolierung, so daß sich das in der Abgas Sammelleitung 6 geführte heiße Gas nur wenig abkühlt, während der sich zwischen der Innenwand 7 und der Außenwand 11 der Abgassammelleitung 6 befindliche Kühlwassermantel 12 für eine gute Kühlung der Außenwand 11 sorgt. Es ist auch denkbar, daß die Innenwand 7 der Abgassammelleitung 6 glatt ausgeführt ist und sich in der Blechwand 8 Sicken befinden, welche die Blechwand in einem bestimmten Abstand von der Innenwand 7 halten. Diese Ausführungsform ist nicht dargestellt.

Die Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausgestaltung der Abgassammelleitung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in die Abgassammelleitung 1 an der Innenwand 13 eine Blechauskleidung 14 eingegossen, die sich bei der Abkühlung der Leitung von der Innenwand abhebt und in Falten 15 legt, so daß sich ein Zwischenraum 16 zwischen der Blechauskleidung 14 und der Innenwand 13 ausbildet. Die sich in dem Zwischenraum 16 befindliche Luft sorgt wieder für eine sehr gute Wärmeisolierung des heißen Gases gegenüber der Außentemperatur. Die Lage und Größe der Zwischenräume 16 kann in etwa im voraus festgelegt werden. Die Innenwand 13 der Abgas Sammelleitung weist Erhebungen 17 auf, die bei der Abkühlung nach dem Gieren durch die Schwindung des Me -

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tails die Bleehauskleidung 14 nach, innen drücken und somit eine Faltenbildung begünstigen.

Die mehrteilige Ausführung der Abgassammelleitung bzw. des Verbrennungsraumes, die vorzugsweise in zwei Halbschalen geteilt sein können, ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

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Claims

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Patent- und Schutzanspriiche

/^1. Vei

jeitungen und/oder Räume", die vorzugsweise mit einem Kühl-V__^/wassermantel versehen sind und zur Aufnahme oder Führung von heißen Gasen dienen, vorzugsweise aber als Abgasleitungen und/oder Verbrennungsräume von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Dieselmotoren mit Abgasturbolader, Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (1) und/ oder Räume auf der mit dem Gas in Berührung· stehenden Wandseite eine Wärmeisolierung aufweisen.
2. Leitung und/oder Raum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus Aluminiumguß hergestellte Wand der Leitung bzw. des Ver-brennungsraumes auf der Innenseite (7) mit einer besonderen Wand ausgekleidet ist und sich zwischen den beiden Wänden ein Luftspalt (10) befindet.
3. Leitung und/oder Raum nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (6) bzw. der Verbrennungsraum an der Innenseite (7) mit einer Blechwand (8) ausgekleidet ist, die durch Leisten (9) im Guß der Wand oder durch Sicken im Blech in einem bestimmten Abstand von der Wand gehalten wird.
4. Leitung und/oder Raum nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (1) bzw« den Verbrennungsraum eine isolierende Blechauskleidung (14) eingegossen ist, die sich bei der Abkühlung der Leitung von der Innenwand abhebt und/oder in Palten (15) legt, so daß sich ein Zwischenraum (16) zwischen der Blechauskleidung (14) und der Leitungswand (13) bzw. der Blechauskleidung und der Brennraumwand ausbildet.

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5. Leitung und/oder Raum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das auf der mit dem Gas in Berührung stehenden Wandseite eine Keramikschicht als Wärmeisolierung aufgetragen ist.
6. Leitung und/oder Raum nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung bzw. der Verbrennungsraum ein- oder mehrteilig ausgeführt ist. |
7. Leitung und/oder Raum nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung bzw. der Raum in zwei Halbschalen geteilt ist.

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